Способ стабилизации симметрии напряжений многофазного источника переменного тока

 

" - . Ч4 ю -ф

О П И С A -МЫМИ E

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Респ у блик

<>699609

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 010877 (21) 2510598/24-07 с присоединением заявки Но(23) Приоритет— (51) М. Кл.2

Н 02 Х 3/26

Государственный комитет

СССР по девам изобретений и открытий (53) V+K 621. 365:

:621.316.7 (088;8) Опубликовано 25. 1179. Бюллетень 14о 43

Дата опубликования олисания 27.11.79

В. Е. Быстрицкий, A. П. Инешин и В. Ф. Масягин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ СТАБИЛИЗАЦИИ СИММЕТРИИ НАПРЯЖЕНИЯ

МНОГОФАЗНОГО ИСТОЧНИКА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Предложенный способ стабилизации симметрирования напряЖений многофазного источника переменного тока предназначен для использования в автономных системах электроснабжения, например, в системах электрооборудования судов или самолетов, где мощность первичного многофазного источника соизмерима с мощностью несимметричной нагрузки, причем распределение нагрузки по фазам может носить случайный характер.

Известен способ стабилизации симметрии выходных напряжений многофазных источников переменного тока с использованием подгрузочных элементов

Ш °

Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является способ стабилизации симметрии напряжений многофазного переменного тока с несимметричной нагрузкой путем йзмерения линейного напряжения, его регулирования и симметрирования напряжения путем подгруэки фаз (2).

Недостатком известного способа является низкая точность симметрирования, случайность характера распределения погрешностей стабилизации. пб фазам и сложность перестройки за- данного уровня стабилизации напряжений.

Цель изобретения — повышение точности стабилизации напряжений системы симметрирования без потери ее устойчивости и детермированный характер распределения погрешностей стабилизации напряжений по фазам вне зависимости от случайного характера .несимметричной нагрузки, а также упрощение перестройки заданного уровня стабилизации напряжений в процессе эксплуатации системы симметрирования.

1з Поставленная цель достигается тем, что согласно стабилизации симметрии напряжений многофазного источника переменного тока с несимметричной нагрузкой путем измерения линейного

20 напряжения стабилизируют на заданном уровне напряжение одной из фаэ и указанное симметрирование производят относительно указанного стабилизированного напряжения.

На чертеже представлена функциональ ная блок-схема системы стабилизатщи симметрирования напряжений трехфазного источника переменного тока.

К трехфазному источнику переменно30 го тока 1 с его выходными фазами А, 699609

В, С подключена несимметричная нагруз— ка 2. В статическом установившемся режиме работы, в соответствии с предлагаемым способом, линейное напряжение фазы A-B измеряется измерительным органом 3, выходной сигнал которого, пропорциональный отклонению линейного напряжения в этой контролируемой фазе от заданного уровня, подают,на общий регулятор напряжения 4 ° В результате действия этого замкнутого контура регулирования напряжение в контролируемой фазе А-В стабилизируется на заданном уровне с относительно малой погрешностью (например, 0,1%), определяемой в общем случае соотношением:

15 д А -В.P где "рн лА- Р— отклонение (ошибка) линейного напряжения A-В от заданно . го уровня без учета действия регулятора 4;

К „ — коэффициент усиления разомкнутого контура общего регулятора напряжений источника (звеньев 1-3-4 по блок-схеме) 25

Одновременно модули линейных напря-. жений всех.фаэ попарно сравниваются, между собой, что условно показано на чертеже уставкой трех дифференциальных элементов сравнения линейных напряже- 0 .ний в блоке 5, являющемся по существу датчиком асимметрии..Выходные сигналы блока 5 поступают далее как сигналы пофаэных ошибок симметрирования на промежуточные усилители мощностью

6, 7, 8, оснащенные в общем случае динамическими цепями последовательной и параллельной коррекции для обеспечения устойчивости каналов симметрирования системы при ее повышенной 4р статической точности. Выходные скорректированные сигналы промежуточных усилителей поступают далее на управление силовыми элементами пофазных подгрузочных устройств 9, 10, 11 осу-45 ществляющих выравнивание (симметрирование) линейных напряжений других двух фаз (В-С и С-A) относительно стабилизированного общим регулятором напряжения 3-4 линейного напряжения контролируемой фазы A-В. В общем случае погрешности стабилизации напряжений в фазах В-С и С-А относительно заданного уровня будут большими (+0,5%) и определяются соотношенияМи:

АВС Р +к (вс)

СА аСк р

1+ K (cA3 где дВС-P и лСА Р— отклонения (ошиб ки) этих линейных напряжений без учета действия каналов симметрирования (блоков 5-11);

К (ВС) и K„(CA) — коэффициенты усиления разомкнутых каналов симметрирующего устройства .(звеньев 5-11 с учетом действия регулятора 4) .

Таким образом, измерение линейных напряжений в отличие от прототипа осуществляют только по одной фазе питающего источника, подключая к ней измерительный орган повышенной точности и сТабильности.

Подавая затем выходной сигнал этого измерительного органа на вход общего регулятора напряжений многофазного источника, стабйлизируют линейное напряжение в этой контролируемой фазе на заданном уровне -с высокой степенью точности (например, +0,1%) .

При этом устраняются составляющие погрешности, имеющие место в известном способе-прототипе и связанные в нем со случайным подключением общего регулятора напряжений к одному из измерительных его органов, измеряющих все линейные напряжения источника, а также обусловленные работой устройства сравнения и переключения выходных сигналов измерительных органов. Кроме того, наличие у источника контролируемой фазы с высокой степенью точности стабилизации напряжения практически важно, поскольку позволяет подключать именно к этой фазе однофазные нагрузки с высокими требованиями относительно стабильности питающего напряжения.

Одновременно напряжения в других фазах питающего источника симметрируются относительно стабилизирован ного напряжения в контрольной фазе с помощью подгрузочных устройств реактивного типа, т.е. выравниваются относительно заданного уровня с точностью (например, +0,5Ъ), меньшей, чем у напряжения в контролируемой фазе ввиду дополнительных погрешнос тей вносимых статическими каналами регулирования симметрии, воздействую щих на управляемые подгрузочные устройства. Тем не менее, точность стабилизации напряжЕний по этим фазам потенциально может быть выше, чем в системе с переключающимся регулятором напряжений по способу прототипа, так как по предлагаемому способу реализуется система с жесткой структурной схемой автоматического регулирования, позволяющая более просто и доступно обеспечивать необходимые запасы ее динамической устойчивости при повышении величины статических коэффи699609 циентов передач регулирующих каналов.

Для управления подгрузочными устройствами предлагается испольэовать сигналы ошибок симметрирования,получаемые путем попарного сравнивания модулей линейных напряжений всех фаз источника по их среднему или действующему значению, Поскольку при таком попарном срав-. нении задающим эталонным сигналом является напряжение контролируемой фазы, стабилизированное общим регулятором напряжения, то существенно упрощается задача перестройки задан ного уровня стабилизации напряжений источники в процессе его эксплуатации 15 осуществляемая простым измерением установки измерительного органа контрольной фазы, воздействующего на общий регулятор и всю систему симметри рования.

В отличии от прототипа с его случайными характером распределения погрешностей по фазам предлагаемый способ обеспечивает определенный (детерминированный) характер распределе.ния ошибок точности стабилизации ча- 25 пряжений источника по всем его фазам, причем с наибольшей точностью стабилизируется напряжение контролируемой фазы (A-B на чертеже) и с мечьшей — напряжения других фаз, непо- 30 средственно не попадающие в контур действия общего регулятора 3-4 и связанные с ним косвенным путем. При этом максимальная величина погрешности, обеспечиваемая системой ста- 35 билизации симметрии по предлагаемому способу, потенциально может быть сде-лана существенно меньшей, чем в аналогичной системе, использующей способ прототипа, так как, во-первых, устраняется составляющая погрешность, обусловленная переключением входной цепи общего, регулятора напряжений по способу прототипа с выхода одного на выход другого измерительного 45 органа напряжения (которые, естест.венно, не могут быть идентичнйми); а во-вторых, предлагаемое построение системы стабилизацйи симметрии, характеризующееся жесткой структурной схемой автоматического регулирования, позволяет более просто решать задачу обеспечения устойчивости системы при повышении ее статической точности (в отличии îr системы стабилизации по способу прототипа с ее переменной переключающей структурой) .

Кроме того, существенно упрощается Настройка системы стабилизации симметрии на заданный уровень стабилизации линейных напряжений (или его перестройка в процессе эксплуатации), осуществляемая простым изменением уставки измерительного органа 3 на входе общего регулятора напряжений 4.

Технико-экономический эффект обусловлен существенным повышением качества вырабатываемой электроэнергии за счет увеличения точности стабилизации симметрирования выходных линейных напряжений многофазного источника при его несимметричной нагрузке и упрощением перестройки и переналадки системы стабилизации симметрии напряжений многофазного источника относительно заданных (+5%) отклонений от номи.нального значения.

Формула изобретения

Способ стабилизацйи симметрии напряжений многофазного источника переменного тока с несимметричной нагрузкой путем измерения линейного напряжения, его регулирования и симметрирования напряжения путем подгрузки фаз, отличающийся тем, что, с целью повышения точности симметрирования, устранения случай- ного характера распределения погрешностей стабилизации по фазам и упрощения перестройки заданного уровня стабилизации напряжений, стабилизируют на заданном уровне напряжение одной из фаэ и укаэанное симметрирование производят относительно указательного стабилизированного напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 2372249, кл. Н 02 7 3/26, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 248787, кл. G 05 F 1/58, 1967.

699609

Составитель Л. Дементьева.

Редактор Д. Зубов Техред Н.Бабурка Корректор Н ° Задерновская

Заказ 7886/2 Тираж 857 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4